Recommandé
Contenu connexe
Tendances
Tendances (20)
Similaire à за въртенето на небесната сфера
Similaire à за въртенето на небесната сфера (20)
за въртенето на небесната сфера
- 1. За въртенето на небесните сфери Изготвил: Боньо Георгиев – ХІІ-а клас на ПМГ 1
- 2. Съдържание 1.Николай Коперник - човекът, който спря слънцето и завъртя земята. 2.Основа на хелиоцентричната система. 3.Небесна сфера. 4.Елементи на небесната сфера: Математически хоризонт; Небесен екватор; Небесни меридиани; Еклиптика; 5.Денонощно въртене на небесната сфера. 6.Годишно въртене на небесната сфера. 7.Други движения на небесната сфера - прецесия и нутация. 2
- 3. Николай Коперник 1473-1543 г. Николай Коперник е астроном от полски и немски произход, живял в Кралска Прусия. Той е първият учен, който предлага хелиоцентричната система за строежа на Вселената. Най-важното съчинение на Коперник, „За въртенето на небесните сфери“ е приемано за началото на съвременната астрономия и на общата научна революция. 3
- 4. Научно творчество С помощта на двете основни движения на Земята - въртенето около оста и около Слънцето, Коперник обяснява сложните движения на планетите. Смяната на годишните времена, явлението прецесия и определя относителните разстояния на планетите до Слънцето. Хелиоцентричната система е изложена в безсмъртното му произведение "За въртенето на небесните сфери“, над което той работи повече от 40 години. 4
- 5. 5
- 6. Основа на хелиоцентричната система 1. Не съществува един център на всички небесни орбити или сфери. 2. Центърът на Земята не е център на света, а само център на тежестта, и на лунната орбита. 3. Всички сфери се движат около Слънцето, което стои като че ли в средата на всичко. 4. Разстоянието между Земята и Слънцето е нищожно малко в сравнение с разстоянието между нея и звездите. 5. Всички движения, които наблюдаваме на сферата на неподвижните звезди, не принадлежат на нея, а на Земята 6. Всички движения, които виждаме при Слънцето, не принадлежат на него, а на Земята и на нашата сфера. 6
- 7. Земята е кръгла 7. Привидните прави и обратни движения на планетите не принадлежат на тях, а на Земята. Следователно нейното движение е достатъчно, за да обясни голям брой от видимите по небето движения. 7
- 8. Небесна сфера За решаването на практически задачи по определяне местоположението на звездите, движението на планетите и др., в астрономията се използва понятието небесна сфера. Небесна сфера е сфера с произволно голям радиус, в центъра на която се намира наблюдателя. Положението на центъра също е произволно. 8
- 9. Основни свойства на небесната сфера Небесната сфера има две основни свойства: 1. Ъгловите разстояния не зависят от радиуса на сферата. 2. Центърът се избира произволно и може да е свързан с наблюдателя, Земята, Слънцето. 9
- 10. z n S N P n P s Q Q ’ E W ϕϕ zOnzOn –– отвесна линияотвесна линия ; z – зенит – Най-високата точка от видимата небесна сфера се нарича зенит. Иначе казано, това е посоката, която сочи директно нагоре на определено място. n – надир – Противоположната точка на зенита, имаща посока, съвпадаща с посоката на силата на гравитацията, се нарича надир. Отвесна линия ИстинскИстинск ии хоризонхоризонтт Истински (математически)Истински (математически) хоризонтхоризонт NESWNESW – голям кръг перпендикулярен на отвесната линия zОn. Разделя сферата на видима и невидима половина. Елементи на небесната сфера: 10
- 11. z n S N P n P s Q Q’ E W ϕϕ Световна осСветовна ос – PnOPs– PnOPs ; Световната ос пресича небесната сфера в две точки – Pn и Ps – световни полюси; Световна ос Елементи на небесната сфера: 11
- 12. z n S N P n P s Q Q’ E W ϕϕ Небесен екваторНебесен екватор QEQ’WQEQ’W – е голям кръг перпендикулярен на световната ос. Разделя сферата на северна (PN) и южна (PS) половини. Небесен екватор При пресичането си сПри пресичането си с хоризонта небесниятхоризонта небесният екватор определя дветеекватор определя двете посоки Е (изток) ипосоки Е (изток) и WW (запад)(запад) Елементи на небесната сфера: 12
- 13. z n S N Pn P s Q Q’ E W ϕϕ Небесен Меридиан наНебесен Меридиан на наблюдателянаблюдателя – голям кръг на небесната сфера минаващ през северния световен полюс Pn, зенита z, южния световен полюс Ps и надира n. Елементи на небесната сфера: Небесен меридианНебесен меридиан на наблюдателяна наблюдателя ТочкитеТочките NN (север) и(север) и SS (юг) се получават се при пресичането на меридиана на наблюдателя и небесният хоризонт. 13
- 14. Елементи на небесната сфера: МеридианиМеридиани – големи кръгове, минаващи през световната ос ПаралелиПаралели – малки кръгове, успоредни на екватора Меридиани Паралели 14
- 15. Еклиптика Еклиптиката представлява видимия годишен път на слънчевият диск по небесната сфера. Това движение е свързано с годишното движение на Земята около Слънцето. Еклиптиката пресича небесния екватор в две точки g и g' съответно пролетна и есенна равноденствени точки. g' g 15
- 16. Денонощно въртене на небесната сфера При изучаване на видимите движения на небесните обекти е удобно Земята да се смята за неподвижна, а небесната сфера – за въртяща се. 16
- 17. Денонощно въртене на небесната сфера Преминаването на небесните обекти през небесния меридиан се нарича кулминация. 17
- 18. Денонощно въртене на небесната сфера Моментът когато Слънцето е в горната кулминация, се нарича пладне, а моментът на неговата долна кулминация – полунощ. 18
- 19. Годишно въртене на небесната сфера Поради денонощното въртене на небесната сфера в северното полукълбо Слънцето, Луната и планетите ежедневно изгряват от изток, кулминират на хоризонта и залязват на запад. Но небесната сфера има и годишно видимо въртене. Поради движението на Земята около Слънцето видът на небето в едни и същи чесове от денонощието се мени. ЛунаЛуна 19
- 20. Годишно въртене на небесната сфера Венера като утринна звезда (Зорница) изгрява преди Слънцето Венера като вечерна звезда (Вечерница) изгрява след Слънцето 20
- 21. Годишно въртене на небесната сфера 21
- 22. Други движения на небесната сфера – прецесия и нутация Гравитационното въздействие на Слънцето и Луната предизвиква нутация и прецесия на земната ос. 22
- 23. Прецесия Земната ос прецесира - върти се под наклон около оста на еклиптиката в посока, обратна на посоката на движение на Земята около Слънцето, с период приблизително 26000 години. П и П' - полюси на еклиптиката. Прецесия на жироскопПрецесия на жироскопПрецесия на жироскопПрецесия на жироскоп 23
- 24. Нутация Малките отклонения на оста на въртене на Земята, предизвикани от прецесионното движение. Причина за нутацията се явява силата на притегляне на Слънцето и Луната. Въртене (зелено), прецесия (синьо) и нутация (червено) на Земята. 24
Notes de l'éditeur
- Великият полски астроном Николай Коперник е роден в 1473 г. в Полша, в град Торун на река Висла. Произхожда от заможно семейство. Като младеж следва в Краковския университет, където започва да проявява интерес към астрономията. Докато е в Италия, Коперник се запознава с идеята на древногръцкия философ Аристарх Самоски (III век пр. Хр.), според който Земята и другите планети се въртят около Слънцето. Коперник се убеждава, че тази хелиоцентрична хипотеза е вярна. Дълги години Коперник извършва наблюдения и прави изчисления, необходими за знаменития му труд, озаглавен „За въртенето на небесните сфери“, в който представя подробно хипотезата си и привежда нужните доказателства за нея
- Едва когато наближава седемдесетте, той най-после Николай Коперник се решава да публикува книгата си и получава от издателя първия екземпляр на 24 май 1543 г., деня, когато умира.
- В книгата си Коперник застъпва правилното гледище, че Земята се върти около оста си, Луната — около Земята, а Земята и всички останали планети се въртят около Слънцето.
- Не съществува един център на всички небесни орбити или сфери. 2. Центърът на Земята не е център на света, а само център на тежестта, и на лунната орбита. 3. Всички сфери се движат около Слънцето, което стои като че ли в средата на всичко. 4. Разстоянието между Земята и Слънцето е нищожно малко в сравнение с разстоянието между нея и звездите. 5. Всички движения, които наблюдаваме на сферата на неподвижните звезди, не принадлежат на нея, а на Земята 6. Всички движения, които виждаме при Слънцето, не принадлежат на него, а на Земята и на нашата сфера.
- Привидните прави и обратни движения на планетите не принадлежат на тях, а на Земята. Следователно нейното движение е достатъчно, за да обясни голям брой от видимите по небето движения.
- Небесната сфера е въображаема сфера с произволен, достатъчно голям радиус и с център – наблюдателят. За учебни цели небесната сфера се изобразява като гледана отвън, подобно на земното кълбо. Обаче, за наблюдател под открито небе, в планетариум или пък използващ небесна карта, небесната сфера е гледана отвътре.
- Небесната сфера има две основни свойства: 1. Ъгловите разстояния не зависят от радиуса на сферата. 2. Центърът се избира произволно и може да е свързан с наблюдателя, Земята, Слънцето
- Зенит е точката от небесната сфера над главата на наблюдателя. Надир е противоположната точка – под краката му. Правата, която свърза двете точки – зенита и надира, минава през центъра на небесната сфера и се нарича вертикална линия. Равнината, перпендикулярна на вертикалната линия през центъра на небесната сфера, очертава голям кръг по небето, наричан математически хоризонт. Върху него са точките, сочещи посоките на света – север, юг, изток и запад. Математическият хоризонт разделя небесната сфера на две части – видима към зенита и невидима към надира.
- Продължавайки мислено земната ос в пространството, получаваме световната ос, около която се върти цялата небесна сфера. Световната ос пресича небесната сфера в две точки. Тази, която съответства на северния земен полюс е северен небесен полюс. Той е на около градус разстояние от Полярната звезда. В точката на южния небесен полюс няма ярка звезда.
- Големият кръг от небеснатасфера QEQ’W, явяващ се пресечницата на равнината на земния екватор с небесната сфера, се нарича небесен екватор. Неговите най-висока и най-ниската точки – Q и Q’ – лежат в небесния меридиан. Пресечните точки на небесния екватор и математическия хоризонт са точките изток (E) и запад (W).
- Небесният меридиан на мястото е цяла окръжност от небесната сфера, а не половин окръжност от единия полюс до другия, както обикновено се счита за меридианите.Небесният меридиан на мястото пресича хоризонта в точките Север (N) и Юг (S).
- Небесните меридиани са големи кръгове от небесната сфера, минаващи през небесните полюси, с равнина, пресичаща центъра на небесната сфера. Сред паралелите има само един голям кръг и това е небесният екватор. Именно неговата равнина минава през центъра на сферата. Той е аналог на земния екватор. С други думи – ако продължим мислено равнината на земния екватор в пространството, тя ще пресече небесната сфера. Пресечният кръг е небесният екватор.
- На небесната сфера се очертава още един голям кръг – еклиптиката. Тя е проекция на земната орбита. Едно завъртане на Земята около Слънцето трае 365 дена или 1 година. За една година слънчевият диск обикаля по еклиптиката, премествайки се с по около градус на ден на фона на зодиакалните съзвездия (два видими слънчеви диска).
- Ако се наблюдава звездното небе в течение на няколко часа се забелязва, че небесната сфера като цяло плавно се върти около ос, минаваща през наблюдателното място. Това въртене на небосвода и светилата се нарича видимо денонощно движение, тъй като един пълен оборот се извършва за едно денонощие в посока от изток към запад. Всъщност върти се Земята около своята ос в посока от запад към изток, за което съществуват строги доказателства: махалото на Фуко, отклонението на падащите тела на изток и т.н. Но в астрономията е запазена терминологията за видимите явления - изгрев и залез на светилата, денонощно движение на Слънцето и Луната и др.
- В течение на денонощието небесните тела описват върху небесната сфера окръжности около световния полюс, чиито равнини са успоредни на равнината на небес-ния екватор. На дадена географска ширина небесният световен полюс има неизменно видимо положение. При денонощното си видимо движение небесните обекти пресичат небесния меридиан два пъти. (!) Преминаването на небесните обекти през небесния меридиан се нарича кулминация.При едното пресичане височината на обекта над хоризонта е мак-симална и кулминацията се нарича горна, а при другото - височината е минимална и кулминацията е долна. Моментът когато Слънцето е в горната кулминация, се нарича пладне, а моментът на негова-та долна кулминация – полунощ.
- Когато Слънцето пресече основния меридиан за дадено място, неговата височина над хоризонта е максимална за деня. Това става в момента пладне през деня. Тогава то е в горна кулминация – пресича меридиана на мястото на наблюдение над хоризонта. В полунощ отново предича меридиана, но с максимална отрицателна височина – под хоризонта. Тогава извършва долна кулминация. Всяка звезда също така кулминира по два пъти през денонощието – с максимална положителна и максимална отрицателна височина – горна и долна кулминация.
- Поради денонощното въртене на небесната сфера в северното полукълбо Слънцето, Луната и планетите ежедневно изгряват от изток, издигат се до максимална височина на хоризонта (кулминират) и залязват на запад. Но небесната сфера има и годишно видимо въртене. Поради движението на Земята около Слънцето видът на небето в едни и същи чесове от денонощието се мени – появяват се все по-източни части от небесната сфера. Така за 1 година се добавя още едно завъртане на небесната сфера. През това време проекцията на центъра на Слънчевия диск върхеу небесната сфера описва еклиптиката.
- Вътрешните спрямо Земята планети – Венера и Меркурий – се виждат ту вечер ту сутрин. Венера, която се вижда като Вечерница или Зорница, има максимална елонгация (ъглово отклонение от Слънцето) около 48о. Меркурий има максимална елонгация около 28о и се вижда само при особено благоприятни условия.
- Външните планети – Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун обикалят около Слънцето по-бавно от Земята. Изоставайки, те имат за земния наблюдател собствено движение по отношение на небесната сфера преимуществено директно, от запад към изток, а понакога – ретроградно, от изток към запад.
- Небесната сфера има и дългопериодични движения. Още Хипарх, през ІІ в пр. н. е. забелязал, че пролентата равноденствена точка се движи бавно срещу годишното движение на Слънцето и равноденствията избързват (прецесират). Това явление е следствие от сплесна-тостта на Земята, заради която гравитационните сили на Луната и Слънцето предизвикват периодично движение на земната ос в пространстото.
- ПрецесияПрецесията е открита от Хипарх от Никея през II в. пр.Хр. Същността на това явление е в бавното завъртане на оста на въртене на Земята по образуващата на кръгов конус под действието на Слънцето, Луната и други планети за период от 26 хиляди години . Оста на този конус е перпендикулярна на плоскостта на земната орбита.Прецесията води до това, че точката на пролетното равноденствие се премества по всички знаци на Зодиака в направление, обратно на движението на Слънцето. Целият кръг на това движение бил наречен „Велика година“.Друго следствие от прецесията е преместването на положението полюсите. Северният небесе н полюс се премества по окръжност с център в съзвездието Дракон. Преди 13 000 години северният полюс се е намирал в близост до Вега, от територията на източно-европейската равнина е било възможно да се наблюдават съзвездията Кентавър и Южен Кръст.
- Нутацията е периодично движение на небесния полюс с период около 18.6 г. и амплитуда около 7’’, насложено върху прецесията и дължащо се на влиянието на наклона на Лунната орбита към еклиптикатаДългопериодичната нутация е изменението на ъгъла на наклона към еклиптиката на Земната ос на въртене от около 22,1 градуса до 24,5 градуса за период от 41000 години.(бил е: 24,049° през 3 300 пр. н.е., 23,443° през 1973 г., 23,439° през 2000 г.). Свързана е с циклите на Миланкович за земния климат. Най-същественото влияние върху небесните светила е при Слънцето – променя се височината на издигането му над хоризонта, както и точките на изгрев и залез.